Estudi del disseny d’un xassís monocasc per un monoplaça de Formula Student

Abstract

Aquest treball neix en el si de l’equip de Formula Student e-Tech Racing, i ho fa amb els objectius de valorar la viabilitat i el benefici d’incorporar la tecnologia de xassís monocasc als futurs monoplaces de l’equip, fins ara equips amb xassissos tubulars d’acer, i de desenvolupar una metodologia eficient de disseny que minori el temps necessari per dissenyar de manera completa un xassís monocasc. Per donar resposta a aquestes incògnites, el treball transcorre per una primera fase teòrica sobre la normativa de la competició i les possibles alternatives a l’hora de fabricar un xassís, i per una segona fase teòrica sobre els materials compostos. Després, el treball se centra en l’estudi del disseny d’un xassís monocasc a partir del disseny d’una peça exemple, la geometria de la qual parteix de l’últim xassís tubular desenvolupat per e-Tech Racing amb la finalitat de poder dur a terme una comparació acurada. Finalment, el treball arriba a una valoració econòmica de les dues tipologies de xassís, i a un anàlisi de l’impacte ambiental. Acabades totes aquestes fases, la incorporació del xassís monocasc resulta reduir el pes del conjunt en un 35,12%, i augmentar la rigidesa torsional en un 6,28%. Això, sumat al fet de poder oferir millors toleràncies de fabricació, i al fet de tenir un impacte ambiental real de 8.538,25MJ menys, condueix a la conclusió de què aquesta tecnologia resulta efectivament un benefici per al monoplaça, tot i que el seu temps d’implementació i el seu cost sigui major. Pel que fa a la metodologia, es considera encertat, tot i que no òptim, començar a dimensionar en funció a la normativa, i després verificar el disseny amb les sol·licitacions reals i no al revés, doncs redueix el nombre de simulacions necessàries i per tant, el temps total.